مته کبالت چیست؟
در دنیای ماشینکاری و سوراخکاری صنعتی، انتخاب ابزار مناسب نه تنها سرعت تولید را افزایش میدهد، بلکه هزینههای استهلاک دستگاه و تعویض ابزار را به طرز چشمگیری کاهش میدهد. یکی از پرکاربردترین ابزارهای برشی که در کارگاهها جایگاه ویژهای دارد، مته کبالت است.
برخلاف تصور رایج، مته کبالت از ۱۰۰ درصد عنصر کبالت ساخته نشده است؛ بلکه این ابزار در واقع آلیاژی از فولاد تندبر (HSS) است که با درصد مشخصی از کبالت (معمولاً ۵ تا ۸ درصد) غنی شده است. استانداردهای جهانی برای این متهها معمولاً با نامهای M35 (حاوی ۵٪ کبالت) و M42 (حاوی ۸٪ کبالت) شناخته میشوند. افزودن کبالت به ساختار فولاد، نقطه ذوب و سختی حرارتی آن را به شدت ارتقا میدهد.
نکات مهم برای نگهداری و افزایش طول عمر مته کبالت
اگرچه مته کبالت بسیار مقاوم است، اما ترد و شکننده نیز هست. برای بهرهوری حداکثری از این ابزار، «عالی ابزار» به مشتریان خود نکات زیر را توصیه میکند:
- به دلیل سختی کبالت، در هنگام سوراخکاری از سرعت دورانی پایین و پیشروی ثابت استفاده کنید. سرعت بالا در کنار فشار کم، باعث سایش زودهنگام لبههای برشی میشود.
- استفاده از محلولهای خنککننده نه تنها عمر مته را دوچندان میکند، بلکه کیفیت سطح سوراخکاری را نیز بهبود میبخشد.
- برای فلزات بسیار سخت، زاویه نوک ۱۳۵ درجه توصیه میشود تا مته بدون لغزش روی سطح قطعه قرار بگیرد.
انواع مته کبالت
مته کبالت ترکیبی از فولاد یا آلیاژهای آن است که با درصد کمی کبالت مخلوط شدهاست. با توجه به درصد کبالت موجود دو نوع متمایز مته کبالت وجود دارد.
- مته کبالت M35: علاوه بر فولاد و آلیاژهای فلزی حاوی 5 درصد کبالت است.
- مته کبالت M42: علاوه بر فولاد و آلیاژهای فلزی حاوی 8 درصد کبالت است.
جدول مقایسه فنی متههای کبالت M35 و M42
| ویژگی | مته کبالت M35 | مته کبالت M42 |
| ترکیب کبالت | 5 درصد | 8 درصد |
| سختی | بالا | بسیار بالا |
| شکنندگی | متوسط | بالا |
| مقاومت حرارتی | متوسط (مناسب برای اغلب فولادها) | بالا |
| کاربرد اصلی | فولادهای آلیاژی، چدن، برنز | استیل ضدزنگ سخت، تیتانیوم، سوپر آلیاژها |
| قابلیت تیز شدن مجدد | نسبتاً آسان | نیاز به دقت و مهارت بیشتر |
| صرفه اقتصادی | ارزانتر | گرانتر |
ویژگیهای مته کبالت چیست؟
زاویه نوک مته کبالت برای کار بر روی فلزات بین 135 تا 140 درجه است. شما میتوانید از 2000 تا 2500 دور در دقیقه برای متههای با سایز کوچک و 600 دور در دقیقه برای متههای بزرگتر تا 2/1 اینچ استفاده کنید. به یاد داشته باشید که همیشه از سیال برش برای دفع گرما و روانکاری مته استفاده کنید. یکی از مزیتهای مته کبالت نسبت به متههای فولادی تندبر این است که میتوانید با دور بالا با آنها کار کنید.
بدیهی است که هنگام سوراخکاری، سختی مته باید بیشتر از سختی ماده باشد. معمولا متههای کبالت سختتر از بسیاری از فلزات هستند. این یک واقعیت ساده است. اما هنگام استفاده از مته با سختی غیرضروری روی یک ماده نرم مانند پلاستیک، به دلیل دمای بالا ممکن است پلاستیک ذوب شود و به مته بچسبد. سایش سطح و مقاومت در برابر سایش خواصی هستند که تحت تأثیر سختی فلزات قرار دارند. شکلپذیری و سختی یک ماده بر ظرفیت آن برای مقاومت در برابر فرورفتگی ناشی از ضربه تأثیر میگذارد. تمپر کردن یک روش عملیات حرارتی است که برای افزایش سختی بسیاری از فلزات از جمله فلزاتی که نورد سرد شدهاند استفاده میشود.
چه فلزاتی را میتوان با مته کبالت سوراخ کرد؟
متههای کبالت برای برش فولادهای آلیاژی سخت، فولاد ابزار، چدن و آلیاژهای آلومینیوم استفاده میشوند. آنها علاوه بر فلزات، میتوانند مواد نرم را نیز برش دهند. با وجود این برای برش مواد نرم مانند چوب یا پلاستیک مناسب نیستند. برای سوراخکاری دقیق روی چوب، به متههای چوب جداگانه نیاز دارید. متههای کبالت تقریباً همه خواص مشابه متههای HSS را دارند، با این حال، گرانتر هستند.
برخی بر این باورند که متههای کبالت از کبالت خالص ساخته میشوند، اما اینطور نیست، آنها از آلیاژ فولادی با 5 تا 8 درصد کبالت برای برش انواع فلزات سخت از جمله فولاد ضد زنگ و چدن ساخته میشوند که حاوی درصدی از کبالت هستند.
زاویه نوک مته کبالت
زاویه مته عامل بسیار مهمی در فرآیند ماشینکاری است. معمولاً برای فلزات نرم از زاویه 118 درجه و برای فلزات سخت زاویه 135 درجه استفاده میشود. زاویه مته عامل اصلی در سرعت برش است. هنگامی که زاویه مته بزرگ باشد، میتواند مواد را با شدت بیشتری برش دهد. زاویه برش کم همیشه برای فلزات نرمی مانند آلومینیوم مناسب است.
مته آهن کبالت میتواند زاویه برش وسیعتری بین 135 تا 140 درجه داشته باشند که برای فلزات سختتر مانند تیتانیوم توصیه میشود. به دلیل زاویه برش بزرگ، به آرامی درون قطعه کار فرو میرود. بنابراین، همیشه باید از دور کمتری استفاده کنید. اگر از مته با زاویه برش کم روی فلز سخت استفاده کنید، مته بیش از حد گرم میشود و احتمال شکستن آن بیشتر میشود.
مفهوم RPM (دور بر دقیقه) برای فلزات
هنگامی که با متههای کبالت دریل میکنید، میتوانید از 2000 تا 2500 RPM برای متههای کوچکتر مانند 1/8 اینچ استفاده کنید. هنگامی که از متههای بزرگتر تا 1/2 اینچ استفاده میکنید، همیشه از RPM کمتر مانند 600 استفاده کنید.
مته کبالت روکشدار
متههای کبالت معمولاً پوشش خارجی ندارند. در نتیجه، آنها را میتوان دوباره تیز کرد. اما وجود پوشش دارای مزایایی از جمله:
- روانکاری خوب؛
- داشتن اصطکاک کمتر بین قطعه و مته؛
- مقاومت در برابر حرارت و افزایش عمر ابزار است.
نتیجهگیری
مته آهن کبالتدار ابزاری توصیه شده برای سوراخکاری فلز است. اگرچه نسبت به مته HSS معمولی کمی گرانتر است، اما عمر مفید آن بیشتر است. با استفاده از مته کبالتدار میتوانید هزینه کمتری برای ایجاد هر سوراخ در طول عمر مفید آن داشته باشید. هنگامی که فلزات نرمی مانند آلومینیوم را با متههای کبالت سوراخ میکنید، باید از دور بالا و زاویه برش کم استفاده کنید. اما برای فلزات سخت، باید زاویه برش بیشتر و دور در دقیقه بالا داشته باشید.
